高職力學(xué)實(shí)踐教學(xué)平臺研究

徐美娟 于安福 張 貝

（南京交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 南京 211188）

1 高職力學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀

目前高職力學(xué)教學(xué)存在一些問題：一是學(xué)生對學(xué)習(xí)課程的必要性認(rèn)識不足，學(xué)習(xí)積極性不高。首先大部分高職生由于基礎(chǔ)問題對學(xué)習(xí)力學(xué)信心不足，缺乏學(xué)習(xí)興趣；其次是對力學(xué)課程的重要性認(rèn)識不夠，沒有意識到力學(xué)課程學(xué)習(xí)對后續(xù)課程的影響；認(rèn)為髙職學(xué)生畢業(yè)以后主要在一線現(xiàn)場工作，力學(xué)用處不大，加之課程本身的確有難度，從而影響了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性[1]。二是課程內(nèi)容抽象枯燥，主要體現(xiàn)在概念多、簡圖多、習(xí)題類型多。對于剛?cè)雽W(xué)的學(xué)生來說，缺乏工程實(shí)際知識，學(xué)習(xí)有不少困難，存在對抽象概念理解不深、對抽象簡圖認(rèn)識不清、應(yīng)用理論解題困難較大等現(xiàn)象。因此，隨著高職教育教學(xué)改革的推進(jìn)，在加強(qiáng)專業(yè)技能訓(xùn)練的同時，力學(xué)課程亦需要改革，其教學(xué)過程應(yīng)基于工作過程，應(yīng)將課程教學(xué)與工程實(shí)際相結(jié)合[2]，加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生的工程觀點(diǎn)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

2 實(shí)踐教學(xué)平臺的重要性

搭建一個理論知識與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合的平臺，讓學(xué)生自己動手設(shè)計(jì)制作力學(xué)模型，設(shè)計(jì)制作出直觀、形象的力學(xué)實(shí)體模型[3]，展示結(jié)構(gòu)構(gòu)件在荷載作用下的受力和變形過程，通過方案設(shè)計(jì)、確定材料、購買材料、模型制作、模型優(yōu)化等活動，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性，加深學(xué)生對力學(xué)課程內(nèi)容的理解，強(qiáng)化學(xué)生的力學(xué)分析能力與力學(xué)邏輯思維能力，鞏固學(xué)生力學(xué)知識體系的整體把握和綜合應(yīng)用能力[4]。

3 拉伸壓縮模型

采用長5CM，寬5CM寬橡皮筋，在中間畫兩條紅色區(qū)域帶表兩截面，將其懸掛于外伸橫桿上。演示時，只需在寬橡皮筋的下部的加力鉤上添加一定的砝碼。寬橡皮筋受砝碼的重力的作用被拉伸。觀察兩紅色區(qū)域帶的變化，即可拉伸變形情況；試件穩(wěn)定后，將砝碼順?biāo)偃∠?，寬橡皮筋受力壓縮。觀察兩紅色區(qū)域帶的變化即可了解壓縮變形情況。

圖1 拉伸壓縮模型

圖2 彎曲模型

4 彎曲模型

采用直徑為cm、長20cm的螺紋管，在管的兩側(cè)用鐵絲穿孔固定兩塊釘有把手的三合板，如圖2所示。演示時，在把手加力使其彎曲，即可看到上側(cè)的管紋緊密靠緊，而下側(cè)的管紋則向兩側(cè)分散。從而形象的展現(xiàn)了梁彎曲時的受力與變形的特點(diǎn)。

5 扭轉(zhuǎn)模型

將薄海綿對折翻卷成長30CM，直徑50CM的棒形，在海綿棒的中部畫出一條紅色區(qū)域帶，如圖3所示。演示時，只需將雙手握在海綿棒的兩端，兩手反方向扭動。觀察紅色區(qū)域帶，即可了解扭轉(zhuǎn)的變形情況。

圖3 扭轉(zhuǎn)模型

6 圓軸扭轉(zhuǎn)應(yīng)力分布模型

為了更好的理解圓軸扭轉(zhuǎn)的應(yīng)力分布情況，將兩根細(xì)鋼筋的一端用鏈鉸鏈接起來，使其可繞一端自由旋轉(zhuǎn)。將橡皮片卷在細(xì)鋼筋上，并用膠水粘牢，要保持橡皮片平整的狀態(tài)。在橡皮片上畫井字格。如圖4所示。將此模型看作圓軸截面的一部分，當(dāng)向兩邊拉細(xì)鋼筋時，根據(jù)線條的分布情況可知圓軸扭轉(zhuǎn)應(yīng)力的分布情況。

圖4 圓軸扭轉(zhuǎn)應(yīng)力分布模型

7 拉伸壓縮扭轉(zhuǎn)模型

將2塊木板、9根橡膠棒如圖所示連接，用橡膠棒的兩端連接2塊板，扭轉(zhuǎn)兩個板，可以看到橡膠棒的變形情況，以橡膠棒的變形來反應(yīng)桿或梁的內(nèi)部變形，從而反映出扭轉(zhuǎn)時的應(yīng)力分布。

拉壓兩塊板，則通過觀察橡膠棒的變化，可以反映拉伸壓縮變形特點(diǎn)。

用同樣的方法，在兩塊板上施加荷載使得橡膠棒發(fā)生彎曲變形。

圖5 拉伸壓縮扭轉(zhuǎn)模型

通過搭設(shè)力學(xué)教學(xué)實(shí)踐平臺，引導(dǎo)學(xué)生自己動手設(shè)計(jì)制作力學(xué)模型，并在教學(xué)中使用，可充分地調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、解決工程實(shí)際問題的能力。

［1］徐美娟,趙亮.高職建筑力學(xué)課程模塊化教學(xué)設(shè)計(jì)研究[J].科技信息,2010(34).

［2］曹衍華.如何開展工民建專業(yè)《建筑力學(xué)》課程教學(xué)[J].職業(yè)教育研究,2004(11).

［3］殷祥超,劉玉慶.改革專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué) 培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2003(02).

［4］吳國輝,鄒廣平,張學(xué)義.淺談材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與學(xué)生創(chuàng)新意識培養(yǎng)[J].黑龍江教育：高教研究與評估,2011(04).